Cómo la física de Einstein te permite retroceder en el tiempo
En las Teorías de la Relatividad General y Espacial el viaje en el tiempo no sólo es posible, sino que también existen predicciones sobre cómo llevarlo a cabo. Aunque no es fácil encontrar las herramientas para una «máquina del tiempo», nada nos impide volver al pasado.
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El físico Albert Einstein revolucionó nuestra comprensión del universo al postular que el espacio y el tiempo no son entidades separadas, sino entrelazadas en un tejido inseparable conocido como espacio-tiempo.
Una de las implicaciones de esto reside en el propio Big Bang: cuando el universo tenía sólo unas pocas fracciones de segundo, su espacio también era sólo una pequeña fracción de lo que es hoy.
Las propiedades del espacio-tiempo permiten cosas que, antes de Einstein, habrían sido imposibles de imaginar. Por ejemplo, los agujeros negros sólo pueden explicarse si entendemos el fenómeno de distorsión de este tejido por la gravedad de los cuerpos con masa.
Con la Teoría de la Relatividad General y Especial de Einstein se desarrollaron ecuaciones que predicen cosas aún más excéntricas, como los viajes en el tiempo. Matemáticamente, son posibles; el problema son los recursos.
intervalo de einstein
En este contexto, existe algo llamado intervalo espacio-temporal (o intervalo de Einstein), que representa el movimiento de un objeto a través del espacio y el tiempo simultáneamente.
Según este principio, cuanto más lentos vamos en el espacio, más rápido viajamos en el tiempo. Si tu desplazamiento espacial es cero, te moverás en el tiempo a la velocidad más alta permitida: 1 segundo hacia el futuro por cada segundo en tu reloj.
Lo contrario también es cierto: si viajas por el espacio a la velocidad máxima permitida (la de la luz), tu viaje en el tiempo será de 0 segundos por cada segundo de tu reloj. En otras palabras, el tiempo para usted estará “congelado”.
Podemos resumirlo de la siguiente manera: cuanto más rápido te mueves en el espacio, más lento te mueves en el tiempo, y viceversa. La implicación de esto es que si pudiéramos viajar más rápido que la luz, retrocederíamos en el tiempo.
Por supuesto, nos es imposible alcanzar o superar la velocidad de la luz, por lo que el tiempo no puede detenerse.
Pero hay otras formas de viajar en el tiempo, según las predicciones de Einstein.
agujeros de gusano
Como se mencionó anteriormente, el espacio-tiempo puede distorsionarse, curvarse, expandirse y contraerse. Al darse cuenta de esto, Einstein y su entonces alumno Nathan Rose formularon, en la década de 1930, la idea del puente Einstein-Rosen, o simplemente agujero de gusano.
La analogía clásica para describir este objeto hipotético es una hoja de papel curvada para conectar dos puntos distantes de su superficie. Con esto deja de ser sólo un objeto bidimensional y pasa a ocupar tres dimensiones.
Si podemos doblar el espacio-tiempo para conectar dos puntos muy separados, habremos creado un agujero de gusano. Generalmente la ciencia ficción utiliza este concepto para explicar los viajes espaciales a largas distancias en poco tiempo, pero existen otras posibilidades.
Construyendo un agujero de gusano
Un agujero negro es una región del espacio donde la densidad es tan grande y la gravedad tan intensa que nada puede escapar. Por lo general, se cree que conducen a una singularidad central que colapsa todo en un pequeño punto.
Sin embargo, existe la posibilidad de que un agujero negro se conecte con otra región del espacio-tiempo que corresponda a lo opuesto a un agujero negro: el agujero blanco. En él, en lugar de ser atraídos, los objetos serían expulsados.
Si la singularidad de un agujero negro y un agujero blanco están conectadas, un objeto que caiga en el primero será expulsado por el otro lado. Lo mejor es que, teniendo en cuenta que estos objetos estiran el espacio-tiempo, este puente puede conectar regiones muy distantes entre sí.
El problema es que todavía no sabemos si los agujeros blancos existen y mucho menos si podrían estar conectados con los agujeros negros. Aún así, los científicos buscan evidencia de estas estructuras.
Una de las búsquedas es de algún tipo de materia con masa/energía negativa, imprescindible para la formación de un agujero blanco.
Agujeros de gusano cuánticos
Aunque la Teoría de la Relatividad General y la Mecánica Cuántica son incompatibles, podemos aplicar el concepto de agujeros de gusano al mundo de las partículas, ya que las fluctuaciones cuánticas ocurren en toda la estructura del espacio-tiempo.
Las fluctuaciones pueden tener energía tanto positiva como negativa, lo que permitiría una analogía con los agujeros blancos y negros. En teoría, esto podría crear regiones de espacio curvo y conectado, formando agujeros de gusano cuánticos.
Con esto, sería posible transportar instantáneamente partículas a través del espacio-tiempo, pero no objetos más grandes, y mucho menos seres humanos. Aún así, la idea ofrece otro potencial teórico para viajar en el espacio y el tiempo.
¿Cómo sería viajar en el tiempo?
Juntas, todas estas teorías e hipótesis ayudan a construir algunas posibilidades interesantes para los posibles viajeros en el tiempo. Una vez que se establecen los dos extremos de un agujero de gusano, la conexión entre ellos permanece constante.
Combinando las leyes de la Relatividad General y Especial, podríamos viajar no sólo en el espacio sino también en el tiempo. Para entender cómo sería, imaginemos que tenemos la tecnología para crear agujeros de gusano y viajar al 99,9% de la velocidad de la luz.
Si dejamos un extremo del agujero de gusano cerca de la Tierra y llevamos el otro a una estrella a 40 años luz de distancia, podemos regresar a nuestro planeta de dos maneras: tomar el mismo camino de regreso o entrar en el agujero de gusano.
La primera opción nos traería a la Tierra en 40 años terrestres, pero solo viviríamos seis meses dentro de la nave espacial debido a la Brecha de Einstein. Considerando el viaje de ida y vuelta, los habitantes de la Tierra tardarían 80 años en presenciar nuestro regreso, pero solo viviríamos un año en el espacio.
Es más prudente elegir la segunda opción, que es entrar en el agujero de gusano, lo que permitiría un regreso instantáneo a la Tierra. Y aquí es precisamente donde ocurre la “magia”: para nuestros amigos, habrán pasado sólo seis meses desde nuestro viaje de ida, no 40 años.
La razón es que, cuando nos llevemos el segundo extremo de este agujero de gusano, solo se moverá en el espacio durante el tiempo que estemos viviendo en este viaje. Es decir, al igual que nosotros, la extremidad sólo habrá envejecido seis meses.
Intuitivamente, pensaríamos que habrían pasado 40 años en la Tierra, y eso sería correcto si no atravesáramos el agujero de gusano para regresar. Sin embargo, la conexión entre los dos extremos del agujero de gusano funciona literalmente como una máquina del tiempo.
retrocediendo en el tiempo
La belleza de esta “magia” es que podríamos crear un agujero de gusano aquí, en la Tierra, y crear una cápsula del tiempo, más o menos similar a las “guardadas” de un videojuego.
Si alguien hubiera creado un agujero de gusano en junio de 1984 y hubiera enviado un extremo a cualquier viaje (aunque fuera alrededor del planeta, como hizo Superman en la película de 1978), hoy, en 2024, podríamos entrar por el otro extremo y volver a 1984.
Aún más fascinante es que esta “técnica” de viaje en el tiempo evitaría la paradoja del abuelo, ya que sólo podríamos retroceder al momento en que se creó el agujero de gusano.
Si pudieras retroceder en el tiempo con una máquina como el Delorean de Regreso al futuro, sería posible matar a tu abuelo antes de que tus padres fueran concebidos, haciendo tu propia existencia imposible. Entonces, ¿quién mató a tu abuelo?
Con las propiedades del espacio y el tiempo de la Relatividad General y Espacial de Einstein, los viajes en el tiempo pueden ser posibles sin consecuencias catastróficas ni paradojas irresolubles. Pero mientras no se encuentren ni se produzcan materiales energéticos negativos, las aventuras temporales sólo existirán en la ciencia ficción.
Fuente: Comienza con una explosión
